I slutten av oktober satte Det europeiske romfartsorganets BepiColombo-oppdrag mot Merkur, den minst utforskede planeten i solsystemet. Den unormale strukturen i dette himmellegemet ga opphav til mange hypoteser om opprinnelsen. Isbreer gjemt i kratre gir håp for oppdagelsen av spor etter liv. Hva mysterier fra Merkurforskere håper å avsløre.
Glemt planet
Da det første romfartøyet Mariner-10 i 1975 sendte Mercury overførte bilder til Jorden, så forskerne den kjente "månens" overflate, prikket med kratere. På grunn av dette døde interessen for planeten i lang tid.
Terrestrisk astronomi favoriserer heller ikke Merkur. På grunn av solens nærhet, er det vanskelig å undersøke detaljene på overflaten. Hubble-teleskopet må ikke rettes mot det - sollys kan skade optikken.
Omkjørt av Merkur og direkte observasjon. Bare to sonder ble lansert til den, til Mars - flere dusin. Den siste ekspedisjonen ble avsluttet i 2015 med fallet av Messenger-romfartøyet på planetens overflate etter to års arbeid i sin bane.
Gjennom manøvrer - til Merkur
Salgsfremmende video:
Det er ingen teknologi på jorden for å sende et apparat direkte til denne planeten - det vil uunngåelig falle i en gravitasjonstrakt skapt av tyngdekraften fra Solen. For å unngå dette, må du rette opp banen og bremse på grunn av gravitasjonsmanøvrer - nærmer seg planetene. På grunn av dette tar reisen til Merkur flere år. Til sammenligning: til Mars - flere måneder.
Bepi Colombo-oppdraget vil utføre den første tyngdekraften nær jorden i april 2020. Deretter - to manøvrer i nærheten av Venus og seks ved Merkur. Syv år senere, i desember 2025, vil sonden innta sin beregnede posisjon i planetens bane, hvor den vil operere i omtrent et år.
"Bepi Colombo" består av to enheter utviklet av europeiske og japanske forskere. De har med seg en rekke utstyr for ekstern studie av planeten. Tre spektrometre ble opprettet ved romforskningsinstituttet til det russiske vitenskapsakademiet - MGNS, PHEBUS og MSASI. De vil innhente data om sammensetningen av planetens overflate, dens gasshylling og ionosfærens eksistens.
En dråpe jern inni
Kvikksølv har blitt studert i århundrer, og allerede før moderne astronomi kom, ble dens parametre beregnet ganske nøyaktig. Imidlertid var det ikke mulig å forklare planens anomale bevegelse rundt sola sett fra klassisk mekanikk. Først på begynnelsen av det 20. århundre ble dette gjort ved å bruke relativitetsteorien under hensyntagen til forvrengningen av romtid i nærheten av stjernen.
Bevegelsen av kvikksølv tjente som bevis på hypotesen om utvidelsen av solsystemet på grunn av det faktum at stjernen mister saken. Dette fremgår av analysen av dataene fra Messenger-oppdraget.
At Merkur er forskjellig fra Månen, mistenkte astronomene selv etter at Mariner 10 passerte forbi den. Forskere studerte avviket fra banen til apparatet i planetens gravitasjonsfelt og konkluderte med at dets høye tetthet. Det merkbare magnetfeltet var også flaut. Mars og Venus har det ikke.
Disse fakta tydet på at det var mye jern inne i Merkur, sannsynligvis flytende. Fotografiene av overflaten snakket tvert imot om noen lette stoffer som silikater. Det er ingen jernoksider som det er på jorden.
Spørsmålet oppsto: hvorfor på fire milliarder år metallkjerne på en liten planet, som minner mer om noens satellitt, ikke stivnet?
Analyse av Messenger-dataene viste at det er et økt svovelinnhold på overflaten av kvikksølv. Kanskje er dette elementet til stede i kjernen og forhindrer det fra å stivne. Det antas at væsken bare er det ytre laget av kjernen, omtrent 90 kilometer, men inne i det er det fast. Den er separert fra den Mercurian skorpen med fire hundre kilometer silikatmineraler som danner en solid krystallinsk mantel.
Hele jernkjernen opptar 83 prosent av planetens radius. Forskere er enige om at dette er grunnen til 3: 2 spin-orbital resonans som ikke har noen analoger i solsystemet - for to revolusjoner rundt solen snur planeten rundt sin akse tre ganger.
Overgangen til Merkur over solskiven 9. mai 2016.
Hvor kommer isen fra?
Kvikksølv er aktivt bombardert av meteoritter. I mangel av atmosfære, vind og regn, forblir lettelsen intakt. Det største krateret - Caloris - med en diameter på 1.300 kilometer, ble dannet for rundt tre og en halv milliard år siden og er fremdeles tydelig synlig.
Slaget som dannet Caloris var så kraftig at det etterlot merker på motsatt side av planeten. Smeltet magma oversvømmet store områder.
Til tross for kratrene, er planetens landskap ganske flatt. Det er hovedsakelig dannet av de utbrutte lavasene, som snakker om den turbulente geologiske ungdommen til Merkur. Lava danner en tynn silikatskorpe, som brister på grunn av uttørking av planeten, og det oppstår sprekker på overflaten hundrevis av kilometer lange - arr.
Vippingen av planetens rotasjonsakse er slik at kraterne i det nordpolære området aldri blir belyst av solen. På bildene ser disse områdene uvanlig lyse ut, noe som gir grunn til forskere å mistenke tilstedeværelsen av is der.
Hvis det er vannis, kan kometer bære den. Det er en versjon om at dette er primært vann, som gjensto fra dannelsen av planeter fra solskinnets proto-sky. Men hvorfor har det ikke fordampet så langt?
Forskere er fortsatt tilbøyelige til versjonen om at is er assosiert med fordampning fra det indre av planeten. Regolittsjiktet på toppen tillater ikke hurtig tørking (sublimering) av is.
Caloris-krateret, eller Sea of Heat, - en av de største sjokklandformene på planeten.
Natriumskyer
Hvis Merkur en gang hadde en fullverdig atmosfære, drepte Solen den for lenge siden. Uten den er planeten utsatt for skarpe temperaturendringer: fra minus 190 grader celsius til pluss 430.
Kvikksølv er omgitt av et veldig sjeldent gassskall - en eksosfære av elementer slått ut fra overflaten av solnedganger og meteoritter. Dette er atomer av helium, oksygen, hydrogen, aluminium, magnesium, jern, lette elementer.
Natriumatomer danner fra tid til annen skyer i eksosfæren, som lever i flere dager. Meteorittangrep kan ikke forklare deres natur. Da ville natriumskyer observeres med lik sannsynlighet over hele overflaten, men dette er ikke tilfelle.
For eksempel ble en topp i natriumkonsentrasjon funnet i juli 2008 med THEMIS-teleskopet på Kanariøyene. Utslipp skjedde på mellomvidde breddegrader bare på den sørlige og den nordlige halvkule.
Ifølge en versjon blir natriumatomer slått ut av overflaten av en protonvind. Det er mulig det samler seg på nattsiden av planeten, og skaper et slags reservoar. Ved daggry frigjøres natrium og stiger.
Blås, enda et slag
Det finnes mange titalls hypoteser om opprinnelsen til Merkur. Det er fremdeles umulig å redusere antallet på grunn av manglende informasjon. I følge en versjon kolliderte proto-Merkur, som i begynnelsen av sin eksistens dobbelt så stor som den nåværende planeten, med et mindre legeme. Datasimuleringer viser at en jernkjerne kunne ha dannet seg som et resultat av støtet. Katastrofen førte til frigjøring av termisk energi, separasjon av planetens mantel, fordampning av flyktige og lette elementer. Alternativt i en kollisjon kunne proto-Merkur være en liten kropp, og en stor var proto-Venus.
Etter en annen antakelse var solen opprinnelig så varm at den fordampet mantelen til unge Merkur, og etterlot bare en jernkjerne.
Den mest bekreftede er hypotesen om at proto-skyen av gass og støv, der rudimentene til planetene i solsystemet modnet, viste seg å være heterogen. Av ukjente årsaker ble delen av stoffet nær solen beriket med jern, og dermed ble kvikksølv dannet. En lignende mekanisme indikeres av informasjon om eksoplaneter av typen "super-earth".
Begge Bepi Colombo-kjøretøyene går i bane. Jordplanter har ennå ikke teknologien som kan levere en rover til kvikksølv og lande på overflaten. Likevel er forskere sikre på at oppdraget vil belyse mange av planetenes mysterier og solsystemets utvikling.
To apparater “ Bepi Colombo ” nærmer seg Merkur.
Tatiana Pichugina
